Prä-Osteoblasten von Mäusen und voll entwickelte Osteoblasten von Ratten, jene Zellen, die die Produktion und Mineralisierung der Knochenmatrix unterstützen, reagierten deutlich auf den Zusatz des Hormons aus der Zirbeldrüse: normale Melatonin-Konzentrationen, wie sie auch im Körper vorkommen, beschleunigten die Umwandlung der Prä-Osteoblasten in voll ausdifferenzierte Osteoblasten. Außerdem regte das Melatonin beide Zelltypen an, erhöhte Mengen verschiedener Knochenmatrix-Proteine zu produzieren, die für das Knochenwachstum verantwortlich sind.

"Nachdem das Melatonin an seinen Rezeptor auf der Zelloberfläche bindet, signalisiert es der Zelle, die Knochenmatrixproteine zu produzieren und mineralisieren", sagt Roth. Möglicherweise ist dies die Grundlage für zukünftige Osteoporose-Vorbeugung, so sein Kollege Cho: "Wir wissen, dass die Melatoninproduktion mit dem Alter nachläßt, und dass Knochenschwund, der zu Osteoporose führt, ein unausweichlicher Teil des Alterns ist, besonders bei Frauen."

Zwar ist der Mechanismus in der Zelle, der den Effekt des Melatonins auf das Knochenwachstum auslöst, noch unklar, doch die Forscher aus Buffalo haben einen zellinternen Botenstoff namens Adenosinmonophosphat (AMP) in Verdacht, damit zu tun zu haben.

Unter Standard-Wachstumsbedingungen benötigt die Entwicklung der Maus-Präosteoblasten zu Osteoblasten und Mineralisation 21 Tage – die Gegenwart von Melatonin beschleunigte den Vorgang auf nur 12 Tage, wobei die Zelledifferenzierung vergleichbar oder größer war als beim üblichen 21-Tage-Wachstum.